双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却特性研究

水蒸气压缩机在机械蒸汽压缩、海水淡化、高温热泵等工业领域具有良好的节能潜力与应用前景。喷水可以有效解决排气温度过高的问题,提高水蒸气压缩机的性能。为了获得最佳喷水量的变化规律,建立了双螺杆水蒸气压缩机喷水冷却实际工作过程的传热传质模型,考虑喷入水的汽化、泄漏、闪蒸、输送等对实际压缩过程的影响。与试验结果对比,计算结果误差在±5%以内,表明模型能够较好地预测喷水螺杆水蒸气压缩机的工作过程与性能。利用此模型,研究了喷水量、转速和吸气压力对压缩机性能的影响。研究结果表明,喷水可以有效提升压缩机性能,相比不喷水而言,喷水在部分工况下可将压缩机容积效率提高11.9%,绝热效率提高17.2%,且存在最佳喷水量,使得喷水螺杆水蒸气压缩机的性能最佳,最佳喷水量随着转速、吸气压力的增加而增加;最佳喷水比主要受转速的影响,随着转速的增大而增大,其最佳喷水比在8.9%～10.4%之间;随着吸气压力降低,压差增大,喷水螺杆水蒸气压缩机的性能降低较快,表明泄漏对喷水螺杆水蒸气压缩机性能影响较大,尚需进一步研究。     

螺杆膨胀机端面压力分布及轴封结构参数研究

为了研究螺杆膨胀机吸气端面泄漏特性,建立了端面压力非均匀分布模型与轴封泄漏模型,探究结构参数对轴封泄漏的影响。以应用最为广泛的迷宫密封为例,分析了齿顶间隙、空腔深度、空腔宽度和吸气端面间隙4个主要结构参数对轴封性能的影响。结果表明：轴封泄漏量随着端面间隙和齿顶间隙的增大而增大,随空腔宽度的增大而减小,且存在最佳深宽比,约为0.16;螺杆机械端面间隙对轴封泄漏量的影响最大,齿顶间隙、空腔宽度和空腔深度次之。     

CO_2复叠制冷系统与载冷剂制冷系统适用范围研究

鉴于自然工质制冷剂具有优良的环保特性,相关技术的推广应用越来越多地受到人们的关注,其中CO_2与NH3被视为是最适合且最有潜力的自然工质。在冷冻冷藏领域,工业界和学术界使用最为广泛的制冷系统——NH3/CO_2复叠制冷系统与NH3压缩CO_2载冷剂制冷系统,这两种系统应用的工况范围并没有得到清晰而广泛的共识。对此,本文在常规商业冷冻冷藏应用温度区间内,分别对NH3/CO_2复叠制冷系统及NH3压缩CO_2载冷剂制冷系统的制冷性能进行分析,并结合实际工程应用条件,得出CO_2复叠制冷系统与载冷剂制冷系统各自适合的工作范围,旨在为CO_2制冷系统的合理应用提供参考。研究表明,在需求蒸发温度低于-25℃的场合宜采用NH3/CO_2复叠制冷系统作为供冷系统,并且对于CO_2压缩机,最高吸气压力应不小于1.97 MPa,CO_2压缩机的最高允许排气压力也应大于4.07 MPa。     

基于离散数据的双螺杆压缩机共轭转子型线计算

具体地描述了用三次参数样条拟合的方法,计算双螺杆压缩机阴转子型线的一阶导数,以及根据一阶导数和包络条件通式计算其共轭型线的方法,并将该方法应用于实际的型线计算之中。同时将数值法计算得到的共轭型线与理论计算得到的共轭型线数据进行了对比分析,发现相关结果误差很小,完全满足实际工业生产的需要。     

便携式热电制冷器制冷性能优化的试验分析

设计、组装一台便携式热电制冷器并对其性能进行试验研究,结果显示,200 mL的水在33 min内降温17.0℃,折合制冷量7.3 W,制冷器容器的高度方向上存在较大温差,且水温降低后密度增大而下沉,使水的自然对流换热过程受到抑制,这2个因素的综合作用使制冷片冷热端温差增大,制冷量减小,工况恶化。为优化该制冷器的制冷性能,在制冷片冷端增设重力式热管(充注R134a)并进行试验研究,结果表明,1 L的水在75 min内温度降低12℃,折合制冷量9.3 W,比优化前增大了27.4%。表明重力式热管的加入能够改善制冷器内水的对流换热情况,增大换热面积,减小竖直方向上的传热温差。     

螺杆蒸汽压缩机工作过程喷水冷却特性研究

喷水能够提高螺杆蒸汽压缩机的压比和饱和温升,扩展蒸汽压缩机的应用范围。为研究螺杆蒸汽压缩机的喷水冷却特性,建立喷水螺杆蒸汽压缩机的数学模型,考虑喷入水与压缩蒸汽的换热蒸发及其泄漏闪蒸,并试验验证了模型的准确性。利用所建数学模型,分析与讨论压缩机压比、喷水量、喷水温度及转速对压缩机工作过程的影响。研究结果表明,喷水不仅可以降低排汽温度、使蒸汽压缩机稳定运行,还可以使压缩过程更接近等温过程;压缩机实际运行时喷入水主要集中在压缩过程后期及排汽过程蒸发;压缩机欠压缩运行时,排汽腔内蒸汽对压缩过程影响不大;若压缩蒸汽任一转角都能被冷却至饱和,则喷水温度对压缩过程及运行效率基本没有影响;为了有效控制排汽温度,喷水孔口水流量需要随压缩机转速做相应的调节。     

型线为离散点的双螺杆压缩机转子成形刀具计算

以具体的实际工业生产遇到的相关问题为例,系统地介绍了成型磨削加工螺杆压缩机转子的原理和方法,并通过对离散点一阶导数的计算及相关研究给出了具体可操作的方案,表明这一方法具有精度高、实际可操作性强等优点,能满足一般工业生产的需要.